(57)【要約】  【課題】広範囲に分布した汚染底質を経済的・効率的に処理できる水底汚染底質の処理方法を提供する。  【解決手段】汚染された水底１に沿って底層水より高密度の水流10を水底１の窪地６へ向けて形成しつつ水底１を撹乱して底質３を水流10中に浮遊させ、底質３の浮遊により密度を高めた濁り水流12により水底１の汚染底質３を窪地６に集めて処理する。好ましくは、高密度水流10を、下端が水底１に開口する放流管14経由で高比重水21を水底に放流することにより形成する。更に好ましくは、放流管14の下端に設けた撹乱部材17により底質３を撹乱する。高密度水流10にマイクロバブルを混入してマイクロバブルにより浮遊させた底質３の沈降を抑えることができ、マイクロバブルが混入した濁り水流12により水底１の汚染底質に酸素を供給して浄化できる。  【選択図】        図１
2005046756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚染された水底に沿って底層水より高密度の水流を水底の窪地へ向けて形成しつつ前記水底を撹乱して底質を前記水流中に浮遊させ、前記底質の浮遊により密度を高めた濁り水流により前記水底の汚染底質を窪地に集めて処理してなる水底汚染底質の処理方法。
【請求項２】
請求項１の処理方法において、前記高密度水流にマイクロバブルを混入し、マイクロバブルにより前記浮遊させた底質の沈降を抑えてなる水底汚染底質の処理方法。
【請求項３】
汚染された水底に沿って底層水より高密度で且つマイクロバブルを混入した水流を形成しつつ前記水底を撹乱して底質を前記水流中に浮遊させ、前記底質の浮遊により密度を高めたマイクロバブル混入濁り水流により前記水底の汚染底質に酸素を供給して浄化してなる水底汚染底質の処理方法。
【請求項４】
請求項１から３の何れかの処理方法において、前記高密度水流を下端が水底に開口する放流管経由で高比重水を水底に放流することにより形成してなる水底汚染底質の処理方法。
【請求項５】
請求項４の処理方法において、前記放流管の下端に設けた撹乱部材により水底の底質を撹乱してなる水底汚染底質の処理方法。
【請求項６】
請求項５の処理方法において、前記撹乱部材を高密度水流により揺動可能な回転羽根又は振動子としてなる水底汚染底質の処理方法。
【請求項７】
請求項５の処理方法において、前記撹乱部材を螺旋流誘導ベーンとしてなる水底汚染底質の処理方法。
【請求項８】
請求項４又は５の処理方法において、前記撹乱部材を外力により前記水流の流速を高める向きに駆動してなる水底汚染底質の処理方法。
【請求項９】
請求項５から８の何れかの処理方法において、前記放流管の下端に高比重水を水底に沿って案内する底なし環状覆いを接続し、前記撹乱部材を環状覆い内に設けてなる水底汚染底質の処理方法。
【請求項１０】
請求項９の処理方法において、前記底なし環状覆いの出口に前記撹乱部材によって生じた流れの乱れを整流する整流化部材を設けてなる水底汚染底質の処理方法。
【請求項１１】
請求項９の処理方法において、前記環状覆い内に仕切板により上下２層の流路を設け、下層流路内に撹乱部材を設けて底質を撹乱し、撹乱によって生じた下層流路内の流れの乱れを上層流路内の水流により覆いつつ放流してなる水底汚染底質の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は水底汚染底質の処理方法に関し、とくに広範囲に分布した水底の汚染底質を処理又は処分する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ダイオキシン類や水銀、ＰＣＢ等の汚染物質による土壌の汚染が大きな社会問題となっており、陸上の汚染土壌については遮断・封じ込めや浄化による土壌保全対策が進められている。他方、発生源から大気中に放出された汚染物質は河川等に到達し、主に粒子状物質に付着・吸着して海域や湖沼域に移行することが知られている。現実に東京湾等の閉鎖性水域では、底質中にダイオキシン等の汚染物質が含まれている場所が多数存在していることが報告されている。これら水底の汚染された底質についても、環境中への二次的な汚染発生源となる可能性があるため、陸上の汚染土壌と同様に適切な処理又は処分（以下、両者を纏めて処理ということがある。）が求められている。
【０００３】
また湖沼・港湾・ダム湖等の閉鎖性水域では、水底に堆積したヘドロ等の汚染底質が嫌気化し、リン等の栄養塩を水中に溶出して水域の富栄養化の原因となり、硫化水素等を発生して魚介類等に悪影響を及ぼすことが知られている。水底の底質環境を改善する観点から、上述した汚染物質による汚染底質だけでなく、嫌気化した汚染底質の処理対策も重要な課題となっている。
【０００４】
汚染物質で汚染された底質は、撹乱・拡散等による二次汚染の発生を避け、水質に及ぼす影響を最小限に抑えて処理する必要がある（非特許文献１参照）。このような処理方法の一例として特許文献１は、水底の汚染物質堆積層の所定領域を周囲から仕切り、周囲から仕切られた所定領域の汚染物質を攪拌し、攪拌された汚染物質を水上へ排出するか又は無害化する水底の浄化方法を提案している。例えば水底の所定水域を仕切函やケーソン等によって周囲から仕切り、仕切函等の内側で汚染物質の周囲への拡散を防止しつつ水底の底質を攪拌し、攪拌により浮遊した汚染物質をエアリフトや各種ポンプにより仕切函等の中空部を介して水上へ排出する。また、攪拌により浮遊した汚染物質に対して適当な薬剤を仕切函等の内側へ噴出することにより、浮遊した汚染物質を化学的に処理して無害化する。
【０００５】
また嫌気化した水底の底質を処理する方法として、嫌気化した水底へのエアレーションにより底質を浄化する方法が提案されている。例えば特許文献２は、旋回式エアレータにより閉鎖性水域の底部に微細な空気又は酸素の気泡（以下、マイクロバブルということがある。）を供給し、水域中に安定した上昇循環流を形成する閉鎖性水域の浄化方法を開示する。同文献が開示する旋回式エアレータは、噴出し式エアレータに比し気泡発生率が高く、水との接触面積が大きく且つ水中の滞留時間が長いマイクロバブルを生成できる。例えば、平均径が数100μｍ以下のマイクロバブルを閉鎖性水域の底部へ供給することにより、水域中に安定した上昇循環流を形成する。処理対象の底質が広範囲に分散している場合は、適宜距離間隔で多数の旋回式エアレータを配設することにより、閉鎖性水域内に多数の上昇循環流を形成する。
【０００６】
更に特許文献３は、嫌気化した底質を処理する方法として、水底の直上に位置する接底境界層の貧酸素化した海水よりも密度及び酸素濃度が高い高密度高酸素濃度水（例えば、エアレータで空気又は酸素を混入した低温海水又は塩分濃度上昇海水）を接底境界層に供給し、接底境界層内に所定酸素濃度を有する高酸素水層を形成する水底土壌の浄化方法を提案している。この方法では、水底の底層水全体に酸素を供給するのではなく、底層水中の最も酸素濃度が低い接底境界層内へ高密度高酸素濃度水を供給することにより接底境界層の有機物を分解し、その結果として底層水全体の貧酸素化を防止して水底土壌の浄化を図る。
【０００７】
【非特許文献１】環境省環境管理局「底質の処理・処分等に関する指針」平成14年8月30日
【非特許文献２】社団法人土木学会編、玉井信行著「新体系土木工学２２  密度流の水理」技法堂出版株式会社、1992年4月20日第１版３刷、pp151-153
【特許文献１】特開２００２−３６４０１８号公報
【特許文献２】特開平５−１４６７９６号公報
【特許文献３】特開２０００−１２９６４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１及び２の方法は、広範囲に分散した汚染底質を効率的に処理することが難しい問題点がある。実際の閉鎖性水域等では、汚染物質が粒子状物質に付着・吸着する形で広範囲に分布していると推定されている。特許文献１の方法は、所定水域を仕切函等によって周囲から仕切った上で汚染底質を処理するので１回当たりの処理範囲が限られており、汚染底質が広範囲に分散している場合は仕切函等の設置替え等が必要となって手間がかかると共に処理コストが嵩むので経済的・効率的な処理が難しくなる。また特許文献２の方法は、広範囲に嫌気化した汚染底質を浄化する場合に、水底に多数のエアレータを配置して送気し続ける必要があるので送気コストが膨大となり、やはり経済的・効率的な処理が難しい。
【０００９】
これに対し特許文献３の方法は、水底に供給した高密度高酸素濃度水が水底で広がって高酸素水層を形成するので、特許文献２の方法に比し広い範囲の水底の汚染底質を効率的に処理できる可能性がある。しかし、実際には水底の接底境界層に供給された酸素は急激に消費されるので、広範囲にわたる高酸素水層を形成するためには、ある程度大きな流速（流量）で高密度高酸素濃度水を供給し続ける必要がある。即ち特許文献３の方法も、広範囲に分布した汚染底質を処理するためには高酸素濃度水を供給（放流）するために大きなエネルギーが必要となる。更に小さなエネルギーで広範囲に分散した汚染底質を経済的・効率的に処理できる技術の開発が求められている。
【００１０】
そこで本発明の目的は、広範囲に分布した汚染底質を経済的・効率的に処理できる水底汚染底質の処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者等は、広範囲に分散した水底の汚染物質を効率的に処理するためには汚染物質を集めて処理することが有効であることに着目し、水底の汚染底質を窪地に集めて封じ込め又は浚渫する汚染底質処分方法を開発し、特願2002-204607号に開示した。この方法は、図７及び図８に示すように、水底１の底質が汚染された汚染域５に隣接して、窪地６へ向け下降する溝７を穿ち、汚染域５内の底層水２の密度を域外より高めつつ汚染域５内の底質を撹乱し（図８（Ｂ）及び（Ｃ）参照）、溝７へ潜入する高密度底層水２の密度流Ｌにより撹乱で巻き上げた底質（底質粒子）３を溝７へ導いて窪地６に集め、汚染底質３を窪地６に封じ込め又は窪地６から浚渫するものである。
【００１２】
この方法は、汚染域５上にいわば人工的な密度躍層（pycnoline）を形成しながら汚染域５内の底質を撹乱するので（図８（Ｂ）参照）、撹乱時に巻き上がる汚染底質３の拡散を小さく抑え、汚染底質３を高密度底層水２中に閉じ込めて搬送できる。即ち、水質に及ぼす影響を最小限に抑えることができる。また、汚染域５内の高密度底層水２は周囲の低密度水の下方へ潜り込む密度流Ｌ（矢印Ｌ参照）となって溝７の底へ沈降し、更に溝７に沿って窪地６まで沈降するので、広範囲に分散した汚染物質を新たな搬送エネルギーを要さずに経済的に窪地６に集めることができる。更に、底質中の粒径の大きい粗粒分は集積過程で沈澱するが、底層水に浮遊する細粒分は窪地まで運ばれるので、とくに底質中の細粒分を選択的に集めて処理することができる。ダイオキシン等の汚染物質の大部分は底質中の細粒分に付着・吸着していると考えられており、図７及び図８の方法によれば、細粒分に付着・吸着した汚染物質を効率的且つ経済的に集めて処理することが可能である。
【００１３】
本発明者は、図７及び図８の方法の有効性を確認するため、勾配約1/500で水深15cmの水路底面上に粗粒分と細粒分とを混合した模擬底質を敷設し、その底質上に水路内の水（以下、周囲水ということがある。）に対し比重1.000（密度差0.000）、比重1.003（密度差0.003）、及び比重1.030（密度差0.030）の高密度水を放流したときの底質の巻き上がり高さ、高密度水流の進行速度（密度流の流速）、底質中の細粒分と粗粒分の搬送量及び分級の程度を確認する実験を行った。その結果、高密度水と周囲水との密度差が大きいほど底質の巻き上げ高さが小さいこと、及び底質中の細粒分は粗粒分と分級されて遠くまで搬送されることを確認することができた。但し、底質を十分長い距離搬送するためには、高密度水と周囲水との密度差を大きくし、ある程度以上の大きな流速（流量）で高密度水を放流する必要があった。
【００１４】
ところで、前記実験において本発明者は、放流した高密度水中で底質を巻き上げると、密度流の流速が理論値より大きくなり底質の搬送量が増加することを見出した。一般に密度流の理論的な流速は周囲水との密度差に応じて大きくなることが知られている（非特許文献２参照）。前記実験において密度流中に底質が巻き上がると、底質の浮遊によって密度流と周囲水との密度差が大きくなり、その結果として流速が速くなり底質が搬送されやすい状態になったと考えられる。この観察から本発明者は、図７及び図８の方法において、高密度底層水２の初期流速（流量）が小さい場合であっても、高密度底層水２中で底質３を撹乱して浮遊させ周囲水との密度差を大きくすることにより、高密度底層水２の搬送能力を高めることができるとの知見を得た。本発明は、この知見に基づく更なる研究・開発の結果、完成に至ったものである。
【００１５】
図１の実施例を参照するに、本発明による水底汚染底質の処理方法は、汚染された水底１に沿って底層水より高密度の水流10を水底１の窪地６へ向けて形成しつつ水底１を撹乱して底質３を水流10中に浮遊させ、底質３の浮遊により密度を高めた濁り水流12により水底１の汚染底質３を窪地６に集めて処理してなるものである。
【００１６】
好ましくは、高密度水流10を、下端が水底１に開口する放流管14経由で高比重水21を水底に放流することにより形成する。更に好ましくは、放流管14の下端に設けた撹乱部材17により水底１の底質３を撹乱する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明による水底汚染底質の処理方法は、水底に高密度水流を形成しつつ水底を撹乱して底質を浮遊させ、底質の浮遊により密度を高めた濁り水流により汚染底質を窪地に集めるので、次の顕著な効果を奏する。
（イ）高密度水流が少量であっても、底質の浮遊により底質搬送能力が大きい濁り水流とすることにより、水底の汚染底質を効率的に運ぶことができる。
（ロ）底層水中に形成した高密度水流の密度躍層内で底質を撹乱するので、高密度水流の上方への底質の拡散を小さく抑えることができる。
（ハ）濁り水流は密度流となって底質を搬送するので、新たな搬送エネルギーを必要とせず、広範囲に分散した汚染物質を経済的に集積できる。
（ニ）底質中の粒径の大きい底質は集積過程で沈澱するので、単位重量当たりの汚染物質含有量が高い細粒分を選択的に集積できる。
（ホ）広範囲にわたり低濃度で分散した汚染底質を、拡散させずに狭い窪地に経済的・効率的に集めて処理できるので、低コストの底質処理方法として実用化が期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、汚染物質が広範囲に分布している汚染域５に本発明を適用した実施例を示す。このような汚染域５は、水底の汚染物質の分布を適当な計測・分析方法で求めることにより見出すことができる。本発明は、汚染域５上に近傍の窪地６へ向け、汚染域５の底質と接する底層水より密度が高い高密度水流10を形成する。窪地６は自然に形成されたものを利用できるが、汚染域５の近傍に適当な窪地６がない場合は、汚染域５の内側又は外側の適当な水底部位を適宜掘削して窪地６とすることができる。図７及び図８に示すように、汚染域５から窪地６へ向け下降する溝７を穿ち、高密度水流10を溝７に向けて形成し、溝７を介して窪地６へ流下させてもよい。
【００１９】
また本発明は、汚染域５上に高密度水流10を形成しつつ高密度水流10内で水底１を撹乱し、汚染域５の底質３を高密度水流10中に巻き上げ浮遊させて濁り水流12とする。図示例では、濁り水流12を点線斜線で示す。高密度水流10による密度躍層内で底質１を撹乱するので、巻き上げた底質３の高密度水流10の上方への拡散を抑え、底質３を高密度水流10内にいわば閉じ込めて濁り水流12とすることができる。濁り水流12は、高密度水流10に比し密度（即ち、底層水に対する密度差）が大きくなるので、上述したように高密度水流10に比し流速が速くなり、且つ、巻き上げた底質の濃度が高くなることにより、底質の搬送能力が高まる。本発明の特徴は、高密度水流10に底質３を浮遊させて濁り水流12とすることにより、水底１において水流10をいわば加速して底質３の搬送能力を高めることにある。
【００２０】
図示例では、適当な方法で汚染域５の底層水の比重を求め、下端が水底１に開口する放流管14を介して底層水より比重が大きな高比重水21を水面４上から水底１へ放流することにより、汚染域５上に高密度水流10を形成している。例えば、水面４上の船舶に水冷却装置を搭載し、汚染域５の底層水の水温を測定し、汚染域５の底質を巻き上げない水深位置から汲み上げた水を冷却装置で前記測定した水温より低温に冷却し、その冷却水21を放流管14経由で汚染域５の水底１へ放流することにより高密度水流10を形成する。この場合、放流管14は断熱性の高いものとすることが望ましい。また、冷却水に代えて、汚染域５の底層水２の濃度（例えば、塩濃度）を測定し、測定濃度より高濃度に調製した高濃度水（例えば、高濃度塩水）を放流管14により水底１へ放流することにより、高密度水流10を形成してもよい。上述したように、本発明では水底１において高密度水10を濁り水流12として流速を高めることができるので、高密度水10は緩やかに放流すれば足り、放流量及び速度は最小限に抑えることができる。
【００２１】
また図示例では、放流管14の下端に撹乱部材17を設け、撹乱部材17により水底１の底質３を撹乱して濁り水流12を形成している。撹乱部材17により底質３を直接撹乱するか、または撹乱部材17により高密度水流10中に流れの乱れＭを形成し、その流れの乱れＭにより底質３を撹乱することができる。但し、例えば図２に示すように放流管14の下端を汚染域５の底質３中に挿入し、高比重水21を底質３中へ放流することにより、図中の矢印Ｍで示すように高密度水流10中に底質３を巻き上げて濁り水流12とすることも可能である。従って、撹乱部材17は本発明に必須のものではない。撹乱部材17で底質３を撹乱する場合は、濁り水流12中に発生した乱れＭによる底質３の拡散を防ぐため、後述するように撹乱部材17の下流側に整流化部材18を設け、濁り水流12を整流Ｃとした上で放流することが望ましい（図３及び図４参照）。
【００２２】
密度を高めた濁り水流12は周囲の低密度の底層水の下方へ潜り込む密度流（図中の矢印Ｌ）となって移動し、逆に軽い底層水は濁り水流12の上へ乗り上がる密度流Ｕとなる。この濁り水流12の流れにより、水底１の汚染底質３を浮遊させつつ窪地６へ向け搬送できる。濁り水流12の密度は、底質３の拡散等による二次汚染の発生を防止できる範囲内で、底質３の撹乱及び浮遊量の増減によりある程度調整できる。また濁り水流12は、密度を高めることにより流速が高まると共に、図中の矢印τで示すように、底質３の掃流力（水底１との接触面におけるせん断応力）が高まる。濁り水流12中に浮遊する比較的大きな粗粒分は搬送過程で水底１に沈降するが、掃流力τにより搬送過程において水底１の底質３（特に細粒分）が濁り水流12中に巻き上がる。従って、底質３の撹乱により濁り水流12の密度をある程度高めておけば、その濁り水流12の搬送能力を大きく低下させずに水底１の底質３（特に細粒分）を窪地６まで運ぶことができる。
【００２３】
本発明によれば、底質３の浮遊により密度を高めた濁り水流12により水底１の汚染底質３を窪地６へ搬送するので、底質３を浮遊させる前の高密度水流10は撹乱時の底質３の拡散を抑えることができる範囲内で密度を小さくすることができ、また流量（流速）も小さくできる。従って、図１及び２の実施例において、高比重水21を水底に放流するためのエネルギーを小さく抑え、最小限のエネルギーで広範囲に分散した底質１の汚染底質３を経済的・効率的に窪地６へ集めることができる。また、底質３中の粗粒分は搬送過程で沈降するが、細粒分の沈降速度は遅いので、ダイオキシン等の汚染物質が付着・吸着している細粒分を選択的に窪地６へ集めることができる。窪地６に集めた汚染底質粒子３は、窪地６を蓋材で被覆して封じ込めるか、窪地６から船上又は陸上に浚渫して処分するか、または適当な化学的・物理的・生物的処理により無害化することができる。
【００２４】
こうして本発明の目的である「広範囲に分布した汚染底質を経済的・効率的に処理できる水底汚染底質の処理方法」の提供を達成できる。
【００２５】
なお、図示例では高比重水21の放流により高密度水流10を形成しているが、本発明において高密度水流10の流量（流速）は小さくても足りるので、例えば放流管14を介してドライアイス等を水底１へ放流することにより水底１に高密度水塊を形成し、その高密度水塊の流れの中で水底１の底質３を撹乱することにより濁り水流12を形成することも可能である。この場合、先ず高密度水塊の窪地６に隣接する端縁側の底質３を撹乱して窪地６へ沈み込む密度流を形成し、次いで窪地６から離れた隣接部位の底質３を順次撹乱して密度を高めていくことにより、濁り水流12を窪地６へ誘導することができる。
【実施例１】
【００２６】
図３は、撹乱部材17として、高密度水流10により揺動可能な回転羽根17aを放流管14の下端に設けた本発明の実施例を示す。また図４は、高密度水流10により揺動可能な振動子17bを撹乱部材17とした実施例を示す。図示例の攪拌部材17は、高比重水21の放流により形成される高密度水流10により揺動し、水底１を撹乱する流れの乱れＭを形成して底質３を高密度水流10中に浮遊させることができる。但し、攪拌部材17に外力を加えて水底１を撹乱してもよく、水流10の流速を高める向きに攪拌部材17を駆動することができる。濁り水流12は、流速が大きいほど底質３の搬送能力が高くなる。回転羽根17a及び振動子17bの揺動向きは図示例に限定されず、例えば回転羽根17aを水底１と対向させて下向きに設置し、回転羽根17aの周縁に水底１へ挿入可能な棒部材等を取り付け、回転羽根17a及び棒部材の回転により水底１の底質３を撹乱してもよい。
【００２７】
また図３及び図４の実施例では、放流管14の下端に高比重水21を水底１に沿って案内する底なし環状覆い15を接続し、撹乱部材17を環状覆い15の内側に設け、流れの乱れＭによる高密度水流10と周囲の底層水との混合を環状覆い15により防止している。高密度水流10は、放流管14の下端から底なし環状覆い15の水平流路20内に放流されて撹乱部材17を揺動させ、撹乱部材17の揺動により撹乱された底質３と混合されて密度が高まり、濁り水流12として環状覆い15の出口から水底１に沿って放流される。但し、環状覆い15がない場合でも、撹乱部材17を放流管14の下端近傍に設けることにより、高密度水流10と周囲の底層水との混合を小さく抑えることは可能である。
【００２８】
更に図３及び図４の実施例では、底なし環状覆い15の出口に、撹乱部材17によって生じた流れの乱れＭを整流Ｃとする整流化部材18を設けている。整流化部材18の一例は、撹乱部材17によって形成された流れの渦を消失する向きに取り付けた整流形成ベーンである。底質３と混合された濁り水流12を整流化部材18により整流化して放流することにより、放流後の濁り水流12からの底質３の拡散を最小限に抑えることができる。整流化しても、濁り水流12の密度は低下しないので、濁り水流12による底質３の搬送能力は保持できる。
【実施例２】
【００２９】
図５は、放流管14の下端の底なし環状覆い15の水平流路20を仕切板16によって上下２層の水平流路20a、20bに分け、下層流路20b内に撹乱部材17を設けて底質１を撹乱する本発明の実施例を示す。図示例では、攪拌部材17を仕切板16に固定した螺旋流誘導ベーンとし、下層流路20bの内側に流れの乱れＭ（この場合は、螺旋流）を形成して水底１を撹乱する。下層流路20b内に流入した高密度水流10は、撹乱された底質３と混合され、濁り水流12となって環状覆い15の出口から水底１に沿って放流される。他方、上層流路20a内に流入した高密度水流10は、そのまま整流Ｃとして環状覆い15の出口から放流される。この実施例では、下層流路20b内で生じた流れの乱れＭを上層流路20a内の整流Ｃによって覆いつつ放流することにより、放流後の濁り水流12からの底質３の拡散を抑えている。必要に応じて、図示例の下層流路20bの出口に整流化部材18を設けてもよい。
【実施例３】
【００３０】
図６は、高密度水流10にマイクロバブル23を混入し、底質３の浮遊によりマイクロバブル23が混入した濁り水流12を形成する本発明の実施例を示す。マイクロバブルは微細な空気又は酸素の気泡であり、（１）気泡同士の合体や吸収が起こり難く、寿命が比較的長く、個別気泡のまま水中に長時間留まる、（２）水中の浮上速度が毎時２〜３ｍと極めて遅いため、水平方向の拡散性に優れている、（３）水中に長時間留まり、単位体積当たりの気泡表面積が大きいため、水に溶けやすい、（４）電気的に帯電しているため、水中浮遊物に対する吸着力を有する等の特徴が知られている。濁り水流12中にマイクロバブル23を混入することにより、浮遊させた底質３の沈降を抑え、濁り水流12の底層水に対する密度差を長時間維持することができる。とくに濁り水流12中の細粒分は、マイクロバブル23に電気的に吸着し得るので、マイクロバブル23により浮遊時間を延ばすことが期待できる。
【００３１】
また、図６の実施例は、水底１の汚染底質３を集めて処理する場合だけでなく、嫌気化した水底１の汚染底質３の浄化への利用も期待できる。即ち、嫌気化した水底１に沿ってマイクロバブル23が混入した高密度水流10を形成しつつ水底１を撹乱して底質３を水流10中に浮遊させ、マイクロバブルが混入し且つ密度を高めた濁り水流12を水底１に沿って流動（例えば、窪地６へ向け流下)させることにより、水底１の広範囲に分散した汚染底質３に効率的に酸素を供給して浄化する。特許文献３の方法では、高密度高酸素濃度水を広範囲に供給するため大きな放流エネルギーが必要であった。これに対し図６の方法では、底質３の浮遊により濁り水流12の流速と掃流力を高めることができるので、高密度水10の放流エネルギーは比較的小さく抑えつつ、濁り水流12によってマイクロバブル23を遠くまで搬送し、掃流力により汚染底質３の表面を巻き上げながら効率的に酸素を供給できる。即ち、小さな放流エネルギーで広範囲に分散した汚染底質に効率的・経済的に酸素を供給して浄化することが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施例の説明図である。
【図２】本発明の他の実施例の説明図である。
【図３】本発明で用いる撹乱部材及び整流化部材の一例の説明図である。
【図４】本発明で用いる撹乱部材の他の一例の説明図である。
【図５】本発明で用いる撹乱部材の更に他の一例の説明図である。
【図６】マイクロバブルを用いた本発明の実施例の説明図である。
【図７】従来の水底汚染底質処分方法の一例の説明図である。
【図８】図７の底質処分方法の原理を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１…水底                ２…高密度底層水
３…汚染底質（底質粒子）
４…水面                ５…汚染域
６…窪地                ７…溝
10…高密度水流          12…濁り水流
14…放流管              15…環状覆い
16…上下仕切板          17…撹乱部材
17a…回転羽根           17b…振動子
17c…乱流誘導ベーン     18…整流化部材
20…水平流路            20a…上層（水平）流路
20b…下層（水平）流路   21…高比重水
23…マイクロバブル
Ｂ…マイクロバブルの浮揚力
Ｌ…沈降する密度流
Ｍ…撹乱流（乱流）
Ｕ…乗り上がる密度流
τ…掃流力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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